珊瑚砂掺量对超高性能混凝土力学及干湿循环耐久性的影响研究

为研究珊瑚砂掺量对超高性能混凝土(UHPC)的抗压、抗折力学性能及干湿循环耐久性的影响，用珊瑚砂取代石英砂制备成UHPC,替代率分别为0%、20%、40%、60%、80%、100%,研究了不同珊瑚砂掺量的UHPC的抗压、抗折和抗硫酸盐干湿循环能力。结果表明：在标准养护28d后，掺入100%的珊瑚砂UHPC的抗压强度为108.9MPa,抗折强度为37.7MPa,珊瑚砂由于其吸水性强的特点会抑制UHPC早期抗压强度(28d前)的发展，抗折强度变化率高于抗压强度；随着硫酸钠干湿循环次数的增加，UHPC抗压强度逐渐增加，珊瑚砂掺量与抗压强度差值之间存在较好的相关性；干湿循环15次时，UHPC基体中水泥砂浆结构更加疏松多孔，孔隙直径较大，水化产物晶体数量少，而干湿循环60次时，珊瑚砂掺量为100%的UHPC组的扫描电镜中钙矾石晶体发育状态良好，其结构尺寸较小且极为纤细。     

高吸水树脂对混凝土抗硫酸盐侵蚀性能提升机制

为了解决混凝土硫酸盐侵蚀破坏问题,文中将不同掺量高吸水树脂(简称SAP)掺入水泥砂浆中取代部分水泥,研究其对水泥砂浆工作性能、力学性能以及在干湿循环条件下抗硫酸盐侵蚀性能的影响,并通过硬化混凝土气泡间距系数分析仪研究不同掺量SAP对砂浆试块干湿循环15次、30次、60次后内部气泡数量的变化规律。研究表明,SAP可以显著降低水泥砂浆的流动度,当其掺量为0.3%时,有利于提高砂浆试块的后期强度,在干湿循环作用下,JS-0.3组水泥砂浆的质量损失最小,且可划分为四个主要阶段:下降段、快速上升段、缓慢上升段和持续平稳段,表明SAP具有抗硫酸盐侵蚀性能,其抗侵蚀作用效果顺序为:JS-0.3>J>JS-0.9>JS-0.6;此外,0.3%SAP可以起到内养护作用,后期释放水分促进水泥水化,生成的水化产物填充砂浆内部孔隙,提高砂浆密实度,增强了水泥砂浆抗硫酸盐侵蚀性能,为今后研究混凝土抗硫酸盐侵蚀性能提供材料选择和技术依据。     

酸和硫酸盐耦合作用下混凝土试件耐久性修复试验研究

某些工业厂房中混凝土结构受酸和硫酸盐耦合作用,加之干湿循环作用,使其耐久性问题非常突出,需进行修复加固处理。通过将分别经环氧砂浆、聚合物乳液砂浆、聚合物水泥砂浆、超高性能混凝土、表面涂层、修复砂浆+耐酸粉、修复砂浆+抗硫酸盐防腐剂修复的受损混凝土试件浸泡在不同浓度酸(p H=2,5)与硫酸盐(SO24-=5%,10%)的混合溶液中,并进行干湿循环试验。短期修复效果评估结果表明:环氧砂浆和表面涂层在各种情况均表现出优异的修复效果;强酸+硫酸盐情况下,修复效果的优劣依次为:聚合物乳液修复砂浆、超高性能混凝土、聚合物水泥修复砂浆,掺加耐酸粉可提高修复性能,掺加抗硫酸盐防腐剂无明显效果;弱酸+硫酸盐情况下,超高性能混凝土修复效果最佳。     

临海地区混凝土结构抗硫酸盐干湿循环侵蚀试验研究

本文研究了不同配比的矿物掺合料对硫酸盐干湿循环作用下混凝土力学性能的影响,同时采用环境扫描电镜(ESEM)对硫酸盐干湿循环作用下混凝土的内部结构进行了微观探析。结果表明,试验过程中混凝土相对质量、相对抗压抗蚀系数等指标均经历先增加再降低的过程,而磨细矿粉的掺入可以提高混凝土抗硫酸盐性能。同时,粉煤灰掺量对混凝土抗硫酸盐性能有较明显的影响,适量的粉煤灰能提高混凝土的抗硫酸盐性能,但当粉煤灰掺量继续提高后,混凝土抗硫酸盐性能会随着粉煤灰掺量的增加而降低。     

细石混凝土在硫酸盐环境中的试验研究

本文以内掺Ⅰ级粉煤灰制成的高性能细石混凝土和普通硅酸盐水泥以及抗硫水泥制成的高性能细石混凝土作为研究对象,在硫酸钠溶液中进行千湿循环后,以动弹性模量、重量变化率来说明硫酸盐侵蚀对混凝土耐久性的影响.结果表明:粉煤灰在一定激发条件下,不但能在空气中硬化,还能在水中继续硬化.在水中干湿循环的环境中,粉煤灰混凝土的性能优于普通硅酸盐水泥混凝土;在抵制硫酸盐溶液的干湿循环的侵蚀中,混凝土中掺入粉煤灰之后作用优于抗硫酸盐水泥混凝土.通过对混凝土SEM形貌分析,显示掺加粉煤灰能够与混凝土内部的不利成分Ca(OH)2发生二次水化反应,生成有利的C-S-H凝胶,有效改善混凝土的微观结构.     

南疆盐渍土地区聚乙烯醇纤维混凝土损伤研究

针对南疆地区既有混凝土建筑物长期遭受盐渍土侵蚀情况,根据当地土样有害离子含量配制了不同浓度复合盐侵蚀溶液,研究了同种聚乙烯醇纤维规格下四种不同体积掺量(0%,0.1%,0.2%,0.3%)的混凝土抗复合盐侵蚀性能,进行室内干湿循环试验和现场暴露试验。结果表明:掺入聚乙烯醇纤维能提高混凝土抗干湿循环能力,其中PVA体积掺量为0.2%时抗干湿循环性能最佳。     

高性能缓释型聚羧酸减水剂的制备

为适应混凝土高性能化的发展需要,混凝土外加剂的高性能化也成为必然。研究了高性能缓释型聚羧酸减水剂合成条件对水泥净浆流动性能的影响,确定了适宜的合成反应条件。甲基丙烯酸甲酯掺量在8%左右,甲基丙烯磺酸钠掺量为2%~3%,引发剂掺量为6%,反应温度在70℃,反应时间为6h时,制备出了缓释性能较好的高性能缓释型聚羧酸减水剂。掺入该种缓释型聚羧酸减水剂的水泥试样,水泥水化温度峰值有明显的降低,峰值也有推迟现象。扫描电镜可以观察到掺入该种缓释型聚羧酸减水剂水泥水化产物形貌,表明其具有良好的缓释性能。     

干湿循环作用下固化淤泥的抗剪强度变化规律

河、湖等的疏浚淤泥多采用固化方式进行处理。针对固化淤泥材料的干湿稳定性问题,系统开展了干湿循环作用下水泥固化疏浚淤泥的抗剪强度特性试验研究,揭示了固化淤泥在干湿循环作用下抗剪强度的变化机理,并对各影响因素进行了定量分析。结果表明:随着干湿循环次数的增加,固化淤泥的抗剪强度逐渐变化,且先快后慢,最后趋于稳定;干湿循环后,水泥掺量100kg/m~3固化淤泥试样的抗剪强度降低,而水泥掺量150、200kg/m~3试样干湿循环后的抗剪强度不降反增,说明干湿循环对固化淤泥的影响与水泥的掺量有关。较高的干燥温度促进了水泥水化,从而导致水化产物增加,固化淤泥的抗剪强度增大;同时,干湿循环过程中,微裂缝的发育导致固化淤泥的抗剪强度降低,干湿循环对固化淤泥抗剪强度的影响取决于二者的综合作用。     

临海结构混凝土盐雾干湿循环试验研究

采用盐雾试验箱进行临海结构混凝土盐雾干湿循环条件下抗氯离子侵蚀性能的相关研究,系统研究了干湿循环制度、盐雾浓度以及矿物掺合料掺量等影响因素。研究结果表明,干湿时间比越大,氯离子含量越大,氯离子侵蚀越严重;盐雾浓度越大,氯离子含量越高;粉煤灰、磨细矿渣的掺入可提高临海结构混凝土材料抗氯离子侵蚀性能,粉煤灰掺量不宜超过40%,当粉煤灰和磨细矿渣掺量各25%时,氯离子含量最低,临海结构混凝土抗氯离子侵蚀性能最佳。     

昌吉-古泉±1100 k V特高压直流输电工程塔基混凝土防腐试验研究

昌吉-古泉±1100 kV特高压直流输电线路工程途经强腐蚀盐渍土区域,塔基混凝土面临严重的硫酸盐侵蚀,开发新型耐腐蚀材料势在必行。保证强度等级C40,设计单掺、双掺及三掺粉煤灰、矿渣粉和硅粉6种混凝土配合比,采用干湿循环硫酸盐侵蚀、吸水动力学、XRD分析等方法,测试混凝土强度、孔隙结构参数及水化产物,比较各混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:单掺粉煤灰时,防腐混凝土要求至少15%的掺量;使用具有不同时段活性效应及不同粒径填充效应的掺合料复掺,可以改善混凝土的孔隙结构及水化产物结构,明显提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀能力,12%粉煤灰、12%矿渣粉和6%硅粉三掺时,混凝土的防腐效果最好。